В глазной сетчатке нашли ещё одни кодирующие клетки

В компанию к ганглионарным клеткам сетчатки, которые занимаются предварительной оцифровкой зрительной информации, исследователи добавили ещё и некоторые биполярные клетки, у которых обнаружена такая же способность к кодировке первоначального зрительного стимула.

Сетчатка глаза — это не просто посредник между средой и мозгом, не просто набор фоточувствительных элементов, который передаёт в аналитический центр всё, что чувствует. Сетчатка занимается ещё и отчасти «творческой работой»: она анализирует интенсивность света, его направление, определяет, где находится край картинки. Информацию об этих параметрах необходимо зашифровать, «оцифровать», перевести в нервный импульс и отправить по зрительному нерву.

Слой биполярных клеток в сетчатке (фото revoelkel).

Долгое время считалось, что такими кодирующими способностями обладает только один сорт клеток — ганглионарные клетки сетчатки. То есть только они могли сформировать сложный сигнал, перевести информацию с одного языка на другой. Остальные будто бы работали по «аналоговому механизму». Но, как показали опыты исследователей из Тюбингенского университета (Германия), в сетчатке млекопитающих свойством кодировать информацию обладают, кроме ганглионарных клеток, ещё и биполярные.

Аналоговый сигнал обычной биполярной клетки (зелёный) и сигнал «оцифровывающей» биполярной клетки (красный) (рисунок Tom Baden / University of Tübingen).

Биполярные клетки выполняют функцию посредников: они соединяют фоторецепторы — палочки и колбочки — с ганглионарными клетками. Исследователи записывали сигналы в синапсах биполярных клеток мышей в ответ на световой стимул. Клетки распределились по восьми классам (что также подкрепляется анатомическими и физиологическими наблюдениями). Однако у одного класса клеток реакция на стимул резко отличалась от других. Эти клетки реагировали быстрее всех, их реакции были похожи одна на другую, при этом сигнал, который они посылали, формировался по принципу «всё или ничего». У остальных же биполярных клеток сигнал соответствовал уровню раздражения.

Такая реакция уже наблюдалась, однако до сих пор это считалось редчайшим исключением. На сей раз учёным удалось доказать, что это не нечто из ряда вон, а нормальный способ работы некоторых биполярных клеток. Очевидно, роль сетчатки в восприятии зрительной информации следует немного пересмотреть, поскольку она выполняет больше предварительной аналитической работы, чем считалось.

Статья с результатами исследований вышла в журнале Current Biology.

Подготовлено по материалам Тюбингенского университета.